CN116220996A - 一种基于波浪能发电的新能源装置 - Google Patents

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朱晓磊
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Abstract

本发明涉及新能源装置领域，具体涉及一种基于波浪能发电的新能源装置；包括箱体，在使用时，将数个箱体均匀的嵌装在沿海的岸堤靠海一侧，数个箱体沿海岸长度方向分布，箱体的顶面与沿海岸步道齐平，箱体靠海一侧则垂直于海面，箱体远离海的一侧上部均安装有发电机，箱体内靠近海的一侧均开设数个呈上下均布的第一空腔，箱体远离海的一侧则设置一个第二空腔，第一空腔位于临海一侧，第一空腔与第二空腔内设有蓄能转换装置，蓄能转换装置与发电机连接；本发明采用箱体、发电机嵌装于沿海岸堤的设计，使得箱体与发电机均处于稳定的环境下，装置整体不会受到海面情况的变化冲击，便于对装置进行维护和调控。

Description

一种基于波浪能发电的新能源装置
技术领域
本发明涉及新能源装置领域，具体涉及一种基于波浪能发电的新能源装置。
背景技术
波浪能是海洋能的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的，汹涌的海浪运动产生巨大的、永恒的和环保的能量，波浪能属于新能源的一种，但是波浪能属于不稳定的能源；授权公开号为CN111255612B公开了一种用于收集波浪能的新能源装置，该装置虽然能够收集海面上不同方向的波浪能，但是该装置是漂浮于海面进行收集，而海面具有极大的不稳定性，气候条件不佳的天气海面也不平静，装置漂浮于海面容易受到海面影响受到损害，且整个装置难以进行维护和控制，在海面进行工作时稳定性不强，遇到大的风浪时容易被海浪掀翻沉没海底，且漂浮于海面容易被船只撞击，影响船只的通行，影响海中生物的生活，因此，亟需一种稳定性强且便于维护和调控的收集波浪能发电的装置。
发明内容
为解决现有技术存在的装置漂浮于海面容易受到海面影响受到损害，且整个装置难以进行维护和控制，在海面进行工作时稳定性不强，遇到大的风浪时容易被海浪掀翻沉没海底，且漂浮于海面容易被船只撞击，影响船只的通行，影响海中生物的生活等问题，本发明提供了一种基于波浪能发电的新能源装置。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种基于波浪能发电的新能源装置，包括箱体，在使用时，将数个箱体均匀的嵌装在沿海的岸堤靠海一侧，数个箱体沿海岸长度方向分布，箱体的顶面与沿海岸步道齐平，箱体靠海一侧则垂直于海面，箱体远离海的一侧上部均安装有发电机，箱体内靠近海的一侧均开设数个呈上下均布的第一空腔，箱体远离海的一侧则设置一个第二空腔，第一空腔位于临海一侧，第一空腔与第二空腔内设有蓄能转换装置，蓄能转换装置与发电机连接，箱体顶面靠海一侧设有与蓄能转换装置相通的防护装置。
进一步的，蓄能转换装置包括窗口，第一空腔内靠海一侧均开设水平的窗口，窗口内均铰接安装挡板，挡板的铰接轴均位于对应窗口上部一侧，第一空腔内顶面与对应的挡板之间均铰接安装弹性气缸，弹性气缸的固定部外周与活动部外周之间固定安装软壳，弹性气缸的活动端朝向对应的挡板一侧，相邻的第一空腔之间均设有数个呈前后均布的竖向的出水孔，位于最下层的第一空腔底部则开设数个沿前后均布的出水通道，第二空腔内上部固定安装隔板，隔板将第二空腔内下部分隔成密封的气室，箱体内设有与每个弹性气缸进气口相通的单向进气组件，每根弹性气缸的出气口均通过单向出气组件连接气室，隔板顶面中部开设竖向的第一通孔，第一通孔外侧固定安装电磁阀门，气室内安装有气压传感器，气压传感器均与对应的电磁阀门电性连接，第一通孔上方均设有与之相通的出气连接组件，出气连接组件同时与对应的发电机连接，当气室内的气压高于设定值时，电磁阀门打开，气室内的高压气体向外部排出的过程中经过出气连接组件使得发电机进行发电蓄能。
进一步的，出气连接组件包括出气管道，气室与隔板上部固定安装倒置的Y形的出气管道，出气管道上端贯穿箱体上部且其顶面齐平，出气通道内设有与之同轴的转轴，转轴通过轴座转动安装于出气通道内，转轴的外周固定安装数组沿其长度方向均布的叶片，每组叶片均包括数块呈环形均布的叶片，箱体上部开设水平的第二通孔，第二通孔内转动安装连接轴，连接轴一端固定连接发电机的转轴，连接轴的另一端则贯穿出气通道通过联轴器连接转轴上部，连接轴外周与出气通道之间通过密封轴承连接。
进一步的，单向进气组件包括进气管，箱体内对应所有的第一空腔同时设置竖向的进气管，进气管的上端固定连接位于最上层的第一空腔内顶面，进气管的下端固定连接最下层的第一空腔内底面，进气管对应每个第一空腔均安装有与之内部相通的第一连接头，弹性气缸的进气孔外侧均固定安装单向进气阀，单向进气阀与对应的第一连接头之间通过第一软管连接，箱体上部设有与进气管相通的进气通道，进气通道与外部连通；进气通呈倒置的Z形，防护装置包括竖管和护栏，进气通道上部固定安装竖管，竖管上端固定安装防护球，防护球内开设倒L形的进气孔，进气孔上端呈斜向下朝向防护球下侧，相邻的两个箱体对应的竖管之间安装护栏。
更进一步的，单向出气组件包括出气管，箱体内设有竖向的出气管，出气管贯穿其上部的第一空腔固定连接最上层的第一空腔内顶面，出气管的下端贯穿其下部的第一空腔固定连接位于最下层的第一空腔的内底面，出气管外侧均固定安装与每个第一空腔一一对应的第二连接头，第二连接头与对应第一空腔内的弹性气缸之间通过第二软管连接，气室中部靠近第一空腔的一侧开设一个水平的第三通孔，第三通孔外端与出气管之间通过横管连接，第三通孔靠近气室的一端固定安装单向出气阀，在单向出气阀的作用下使得空气只能自弹性气缸向气室移动。
更进一步的，箱体顶面固定安装阶梯块，阶梯块位于远离海的一侧，阶梯块位于出气管道外侧，阶梯块内开设倒置的L形的排风管道，排风管道的水平端呈扁平状，排风管道外端内侧固定安装防尘网。
本发明所达到的有益效果为：
本发明采用箱体、发电机嵌装于沿海岸堤的设计，使得箱体与发电机均处于稳定的环境下，装置整体不会受到海面情况的变化冲击，便于对装置进行维护和调控；且本发明采用分层的第一空腔设计，适应海浪的不同拍打高度，充分的收集波浪能，将波浪能转换成电能，且整个装置沿海设置，能够接收各个角度奔涌而来的海浪，确保收集效果；同时本发明采用箱体与发电机的组合搭配，不仅根据海岸线的长度进行自由的控制数量，便于安装，同时还不会对航行船只及海中生物造成影响，确保海中的正常秩序；且本发明通过进气通道与竖管、防护球及护栏的配合，在沿海岸堤设置相应的防护装置，对人行步道进行安全防护；出气通道则与阶梯块相配合对人行步道进行吹气清理，功能多，充分利用高压气体发电后的剩余能量，最大程度的利用能源，绿色环保。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是图1中A向视图的放大图。
图3是图1中Ⅰ局部的放大图。
图4是图1中Ⅱ局部的放大图。
图5是图1中Ⅲ局部的放大图。
具体实施方式
为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1~5所示，本发明提供了一种基于波浪能发电的新能源装置，包括箱体1，在使用时，将数个箱体1均匀的嵌装在沿海的岸堤靠海一侧，数个箱体1沿海岸长度方向分布，且箱体1的顶面与沿海岸堤步道齐平，箱体1靠海一侧则垂直于海面，箱体1远离海的一侧上部均安装有发电机6，如图1中所示，箱体1内靠近海的一侧均开设数个呈上下均布的第一空腔2，箱体1远离海的一侧则设置一个第二空腔3，第一空腔2位于临海一侧，且第一空腔2采用分层设计是为了适用于不同高度海浪的拍打，从而充分的利用海浪的拍击力通过发电机6进行蓄能发电。
第一空腔2内靠海一侧均开设水平的窗口4，窗口4内均铰接安装挡板5，挡板5的铰接轴均位于对应窗口4上部一侧，如图3中所示，这样通过挡板5将第一空腔2与外部分隔，第一空腔2内顶面与对应的挡板5之间均铰接安装弹性气缸7，弹性气缸7的活动端朝向对应的挡板5一侧，在海浪拍打挡板5使得挡板5沿对应的铰接轴向第一空腔2内侧打开，从而使得对应的弹性气缸7收缩；为了便于进入第一空腔2内部的海水褪去，相邻的第一空腔2之间均设有数个呈前后均布的竖向的出水孔13，位于最下层的第一空腔2底部则开设数个沿前后均布的出水通道14，这样第一空腔2内的海水自出水孔13、出水通道14褪去后，弹性气缸7在其自身的弹性作用下回复初始状态，将挡板5推至竖直状态将对应的窗口4封堵；第二空腔3内设有密闭的气室15，箱体1内设有与每个弹性气缸7进气口相通的单向进气组件，同时每根弹性气缸7的出气口均通过单向出气组件连接气室15，这样在弹性气缸7收缩的过程中，海水拍打挡板5使得弹性气缸7收缩，从而使得外部的空气通过单向进气组件、弹性气缸7、单向出气组件充入气室15内，进行蓄能；当弹性气缸7伸长复位时，通过单向进气组件向弹性气缸7内充气即可复位。
第二空腔3内上部固定安装隔板19，隔板19将第二空腔3内下部分隔成密封的气室15，隔板19上部固定安装倒置的Y形的出气管道20，出气管道20上端贯穿箱体1上部且其顶面齐平，出气通道20内设有与之同轴的转轴21，转轴21通过轴座22转动安装于出气通道20内，转轴21的外周固定安装数组沿其长度方向均布的叶片23，每组叶片23均包括数块呈环形均布的叶片23，隔板19顶面中部开设竖向的第一通孔24，第一通孔24外侧固定安装电磁阀门25，气室15内安装有气压传感器26，气压传感器26均与对应的电磁阀门25电性连接，当气室15内的气压高于设定值时，电磁阀门25打开，使得气室15内的空气经过第一通孔24向出气通道20内移动，且通过叶片23转动带动转轴21转动；箱体1上部开设水平的第二通孔27，第二通孔27内转动安装连接轴28，连接轴28一端固定连接发电机6的转轴，连接轴28的另一端则贯穿出气通道20通过联轴器连接转轴21上部，连接轴28外周与出气通道20之间通过密封轴承连接，这样气室15内的高压空气经过出气管道20向外部排出的过程中驱动转轴21转动，转轴21的转动通过联轴器带动连接轴28及发电机6的转轴转动，使得发电机6进行充电蓄能，当然所有的发电机6均电性连接相应的发电设备，这样即可实现将海浪的拍击能量转换成电能，进行能源利用。
为了充分利用自气室15内排出的高压空气，在箱体1顶面固定安装阶梯块29，阶梯块29位于远离海的一侧，阶梯块29位于出气管道20外侧，阶梯块29内开设倒置的L形的排风管道30，且排风管道30的水平端呈扁平状，排风管道30外端内侧固定安装防尘网31，这样设计使得排风管道30位于箱体1上方，高压空气经过排风管道30向海边吹出，将箱体1顶面及人行步道上的灰尘吹走，能够对人行步道进行清理。
为了防止弹性气缸7进水，单向进气组件的一种实施方式为箱体1内对应所有的第一空腔2同时设置竖向的进气管8，进气管8的上端固定连接位于最上层的第一空腔2内顶面，进气管8的下端固定连接最下层的第一空腔2内底面，且进气管8对应每个第一空腔2均安装有与之内部相通的第一连接头9，弹性气缸7的进气孔外侧均固定安装单向进气阀，单向进气阀与对应的第一连接头9之间通过第一软管10连接，箱体1上部设有与进气管8相通的进气通道11，进气通道11与外部连通；且进气通道11呈倒置的Z形，如图3中所示，在进气通道11上部固定安装竖管16，竖管16上端固定安装防护球17，防护球17内开设倒L形的进气孔18，进气孔18上端呈斜向下朝向防护球17下侧，这样设计是为了水在沿防护球17向下流动时，进气孔18上部呈向下倾斜状态，即防止水进入进气孔18内，如图5中所示，且能够保持每一根弹性气缸7的进气口均与外部连接，确保在弹性气缸7伸长时能够进气，且有效避免水进入弹性气缸7内部，当然单向进气组件包括但不限于上述实施方式。
同时弹性气缸7的固定部外周与活动部外周之间固定安装软壳37，这样通过软壳37将活动部与固定部之间进行密封，且软壳37不影响弹性气缸7的伸缩其能够防止水进入弹性气缸7内部，确保其使用寿命。
单向出气组件的一种实施方式为箱体1内设有竖向的出气管32，出气管32贯穿其上部的第一空腔2固定连接最上层的第一空腔2内顶面，出气管32的下端贯穿其下部的第一空腔2固定连接位于最下层的第一空腔2的内底面，出气管32外侧均固定安装与每个第一空腔2一一对应的第二连接头33，第二连接头33与对应第一空腔2内的弹性气缸7之间通过第二软管34连接，气室15中部靠近第一空腔2的一侧开设一个水平的第三通孔35，第三通孔35外端与出气管32之间通过横管连接，第三通孔35靠近气室15的一端固定安装单向出气阀，在单向出气阀的作用下使得空气只能自弹性气缸7向气室15移动，这样设计是使得同一箱体1内的任意一个弹性气缸7收缩均可向气室15内进气储能。
为了确保人行步道的安全性，大多在沿海的岸堤的人行步道上加装护栏，竖管16位于箱体1靠近岸堤一侧，且相邻的箱体1之间安装护栏36，这样竖管16与护栏36相配合对人行步道进行防护。
工作原理：海面一般情况下均位于出水通道14下方，当海面产生大的风浪时，海浪拍打到岸堤上，海浪拍打箱体1对应侧及对应高度的挡板5，使得挡板5沿对应的铰接轴向第一空腔2内侧打开，从而使得对应的弹性气缸7收缩，弹性气缸7收缩将其内部的空气自第二软管34、出气管32、横管充入气室15内部，水拍打挡板5的过程中，水进入第一空腔2内部，海浪褪去后，水经过出水孔13、出水通道14流回海中，同时弹性气缸7在其自身弹性下复位，使得外部的空气经过进气孔18、竖管16、进气通道11、第一连接软管10进入弹性气缸7内部，使得弹性气缸7复位，从而使得挡板5将对应的窗口4封堵；当气室15内的气压达到气压传感器的设定值时，电磁阀门25打开，使得气室15内的空气经过第一通孔24向出气通道20内移动，且通过叶片23转动带动转轴21转动，气室15内的高压空气经过出气管道20向外部排出的过程中驱动转轴21转动，转轴21的转动通过联轴器带动连接周28及发电机6的转轴转动，使得发电机6进行充电蓄能，然后高压空气经过出气管道20进入排风管道30向海边侧吹出，然后使得高压空气对人行步道进行清理。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：包括箱体，在使用时，将数个箱体均匀的嵌装在沿海的岸堤靠海一侧，数个箱体沿海岸长度方向分布，箱体的顶面与沿海岸步道齐平，箱体靠海一侧则垂直于海面，箱体远离海的一侧上部均安装有发电机，箱体内靠近海的一侧均开设数个呈上下均布的第一空腔，箱体远离海的一侧则设置一个第二空腔，第一空腔位于临海一侧，第一空腔与第二空腔内设有蓄能转换装置，蓄能转换装置与发电机连接，箱体顶面靠海一侧设有与蓄能转换装置相通的防护装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：所述的蓄能转换装置包括窗口，第一空腔内靠海一侧均开设水平的窗口，窗口内均铰接安装挡板，挡板的铰接轴均位于对应窗口上部一侧，第一空腔内顶面与对应的挡板之间均铰接安装弹性气缸，弹性气缸的固定部外周与活动部外周之间固定安装软壳，弹性气缸的活动端朝向对应的挡板一侧，相邻的第一空腔之间均设有数个呈前后均布的竖向的出水孔，位于最下层的第一空腔底部则开设数个沿前后均布的出水通道，第二空腔内上部固定安装隔板，隔板将第二空腔内下部分隔成密封的气室，箱体内设有与每个弹性气缸进气口相通的单向进气组件，每根弹性气缸的出气口均通过单向出气组件连接气室，隔板顶面中部开设竖向的第一通孔，第一通孔外侧固定安装电磁阀门，气室内安装有气压传感器，气压传感器均与对应的电磁阀门电性连接，第一通孔上方均设有与之相通的出气连接组件，出气连接组件同时与对应的发电机连接，当气室内的气压高于设定值时，电磁阀门打开，气室内的高压气体向外部排出的过程中经过出气连接组件使得发电机进行发电蓄能。
3.根据权利要求1所述的一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：所述的出气连接组件包括出气管道，气室与隔板上部固定安装倒置的Y形的出气管道，出气管道上端贯穿箱体上部且其顶面齐平，出气通道内设有与之同轴的转轴，转轴通过轴座转动安装于出气通道内，转轴的外周固定安装数组沿其长度方向均布的叶片，每组叶片均包括数块呈环形均布的叶片，箱体上部开设水平的第二通孔，第二通孔内转动安装连接轴，连接轴一端固定连接发电机的转轴，连接轴的另一端则贯穿出气通道通过联轴器连接转轴上部，连接轴外周与出气通道之间通过密封轴承连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：所述的单向进气组件包括进气管，箱体内对应所有的第一空腔同时设置竖向的进气管，进气管的上端固定连接位于最上层的第一空腔内顶面，进气管的下端固定连接最下层的第一空腔内底面，进气管对应每个第一空腔均安装有与之内部相通的第一连接头，弹性气缸的进气孔外侧均固定安装单向进气阀，单向进气阀与对应的第一连接头之间通过第一软管连接，箱体上部设有与进气管相通的进气通道，进气通道与外部连通；进气通呈倒置的Z形，防护装置包括竖管和护栏，进气通道上部固定安装竖管，竖管上端固定安装防护球，防护球内开设倒L形的进气孔，进气孔上端呈斜向下朝向防护球下侧，相邻的两个箱体对应的竖管之间安装护栏。
5.根据权利要求4所述的一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：所述的单向出气组件包括出气管，箱体内设有竖向的出气管，出气管贯穿其上部的第一空腔固定连接最上层的第一空腔内顶面，出气管的下端贯穿其下部的第一空腔固定连接位于最下层的第一空腔的内底面，出气管外侧均固定安装与每个第一空腔一一对应的第二连接头，第二连接头与对应第一空腔内的弹性气缸之间通过第二软管连接，气室中部靠近第一空腔的一侧开设一个水平的第三通孔，第三通孔外端与出气管之间通过横管连接，第三通孔靠近气室的一端固定安装单向出气阀，在单向出气阀的作用下使得空气只能自弹性气缸向气室移动。
6.根据权利要求3所述的一种基于波浪能发电的新能源装置，其特征在于：所述的箱体顶面固定安装阶梯块，阶梯块位于远离海的一侧，阶梯块位于出气管道外侧，阶梯块内开设倒置的L形的排风管道，排风管道的水平端呈扁平状，排风管道外端内侧固定安装防尘网。
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